CN110951190A - 一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，按质量百分比由以下组分组成：聚氯乙烯弹性体31‑35％、苯氧树脂6‑10％、环氧树脂6‑10％、助溶剂6‑10％、固化剂1‑3％、偶联剂1‑3％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％。本发明还公开了上述聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法。本发明的聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，具有良好的柔韧性和粘附性等力学性能，同时助溶剂的加入使得用于电渗电极时导电性能优异，长时间通电其制品的电阻率不衰减、稳定性高。本发明的聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法因加工成型与一般高分子材料基本相同，制备方便，有较强的实用性和市场前景。

Description

一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电渗电极材料技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，本发明还涉及上述聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法。
背景技术
按照结构和制备方法的差异可将导电高分子材料分为结构型导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类。结构型导电高分子材料是指分子结构本身能导电或经过掺杂处理之后具有导电功能的共扼聚合物，如聚乙快、聚苯胺、聚毗咯、聚噬吩、聚吠喃等。复合型导电高分子材料是指以聚合物为基体，通过加入各种导电性填料(如炭黑、金属粉末、金属片、碳纤维等)，并采用物理化学方法复合制得的既具有一定导电功能又具有良好力学性能的多相复合材料。结构型导电高分子材料由于结构的特殊性与制备及提纯的困难，大多还处于实验室研究阶段，获得实际应用的较少，而且多数为半导体材料。
电渗是电动现象之一，在电场中，由于多孔支持物吸附水中的正负离子，使溶液相对带电，在电场作用下，溶液就向一定的方向移动，此种情况称为电渗现象。现有的电渗电极在污水净化、排水处理等应用过程中经常存在电阻率不稳定、易衰减等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，具有良好的力学性能和优异的导电性能。
本发明的另一目的在于提供上述聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法。
本发明所采用的第一种技术方案是：一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，按质量百分比由以下组分组成：聚氯乙烯弹性体31-35％、苯氧树脂6-10％、环氧树脂6-10％、助溶剂6-10％、固化剂1-3％、偶联剂1-3％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％。
本发明第一种技术方案的特点还在于，
助溶剂为苯甲酸钠、水杨酸钠或氨基苯甲酸中的任意一种或者至少两种的混合物。
固化剂为2-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-苯基-4-甲基咪唑中的任意一种或者至少两种的混合物。
偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂或钛酸酯类偶联剂中的任意一种或者至少两种的混合物。
本发明所采用的第二种技术方案是：一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按质量百分比称取聚氯乙烯弹性体31-35％、苯氧树脂6-10％、环氧树脂6-10％、助溶剂6-10％、固化剂1-3％、偶联剂1-3％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％；
步骤2：将步骤1中称取的导电炭黑加入密炼机，控制温度为90-110℃，搅拌40-60min后加入聚氯乙烯弹性体、苯氧树脂、环氧树脂、助溶剂、固化剂和偶联剂，继续搅拌40-60min后出料；
步骤3：将步骤2得到的物料降温至20-40℃放料，之后投入造粒机造粒，即得。
本发明的有益效果是：本发明一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，具有良好的柔韧性和粘附性等力学性能，同时助溶剂的加入使得用于电渗电极时导电性能优异，长时间通电其制品的电阻率不衰减、稳定性高。
本发明一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法因加工成型与一般高分子材料基本相同，制备方便，有较强的实用性，具备良好的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，按质量百分比由以下组分组成：聚氯乙烯弹性体31-35％、苯氧树脂6-10％、环氧树脂6-10％、助溶剂6-10％、固化剂1-3％、偶联剂1-3％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％。其中，助溶剂为苯甲酸钠、水杨酸钠或氨基苯甲酸中的任意一种或者至少两种的混合物；固化剂为2-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-苯基-4-甲基咪唑中的任意一种或者至少两种的混合物；偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂或钛酸酯类偶联剂中的任意一种或者至少两种的混合物。
本发明一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料中聚氯乙烯属于极性高聚物，对水等导电物质亲和力较大，故电阻较非极性的聚烯烃要小，但仍有较高的体积电阴和击穿电压。聚氯乙烯的极性基团直接附着在主链上，在玻璃化温度以下，偶极链段受到冻结构的主链原子的限制，不能移动，因而并不产生偶极化作用，可作室温的高频绝缘材料。作电线绝缘用时、悬浮树脂的电气绝缘性比浮液树脂高10-100倍。降解产生的氯离子的存在会降低电绝缘性。本发明一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料具有良好的柔韧性和粘附性等力学性能，同时助溶剂的加入使得用于电渗电极时导电性能优异，长时间通电其制品的电阻率不衰减、稳定性高。
本发明还提供了上述聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按质量百分比称取聚氯乙烯弹性体31-35％、苯氧树脂6-10％、环氧树脂6-10％、助溶剂6-10％、固化剂1-3％、偶联剂1-3％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％；
步骤2：将步骤1中称取的导电炭黑加入密炼机，控制温度为90-110℃，搅拌40-60min后加入聚氯乙烯弹性体、苯氧树脂、环氧树脂、助溶剂、固化剂和偶联剂，继续搅拌40-60min后出料；
步骤3：将步骤2得到的物料降温至20-40℃放料，之后投入造粒机造粒，即得。
通过上述方式，本发明一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法因加工成型与一般高分子材料基本相同，制备方便，有较强的实用性，具备良好的市场前景。
实施例1
按质量百分比称取聚氯乙烯弹性体31％、苯氧树脂6％、环氧树脂6％、助溶剂6％、固化剂1％、偶联剂1％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％；将称取的导电炭黑加入密炼机，控制温度为90℃，搅拌40min后加入聚氯乙烯弹性体、苯氧树脂、环氧树脂、助溶剂、固化剂和偶联剂，继续搅拌40min后出料；将物料降温至20℃放料，之后投入造粒机造粒，即得。
实施例2
按质量百分比称取聚氯乙烯弹性体32％、苯氧树脂7％、环氧树脂7％、助溶剂7％、固化剂1.5％、偶联剂1.5％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％；将称取的导电炭黑加入密炼机，控制温度为95℃，搅拌45min后加入聚氯乙烯弹性体、苯氧树脂、环氧树脂、助溶剂、固化剂和偶联剂，继续搅拌45min后出料；将物料降温至25℃放料，之后投入造粒机造粒，即得。
实施例3
按质量百分比称取聚氯乙烯弹性体33％、苯氧树脂8％、环氧树脂8％、助溶剂8％、固化剂2％、偶联剂2％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％；将称取的导电炭黑加入密炼机，控制温度为100℃，搅拌50min后加入聚氯乙烯弹性体、苯氧树脂、环氧树脂、助溶剂、固化剂和偶联剂，继续搅拌50min后出料；将物料降温至30℃放料，之后投入造粒机造粒，即得。
实施例4
按质量百分比称取聚氯乙烯弹性体34％、苯氧树脂9％、环氧树脂9％、助溶剂9％、固化剂2.5％、偶联剂2.5％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％；将称取的导电炭黑加入密炼机，控制温度为105℃，搅拌55min后加入聚氯乙烯弹性体、苯氧树脂、环氧树脂、助溶剂、固化剂和偶联剂，继续搅拌55min后出料；将物料降温至35℃放料，之后投入造粒机造粒，即得。
实施例5
按质量百分比称取聚氯乙烯弹性体35％、苯氧树脂10％、环氧树脂10％、助溶剂10％、固化剂3％、偶联剂3％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％；将称取的导电炭黑加入密炼机，控制温度为110℃，搅拌60min后加入聚氯乙烯弹性体、苯氧树脂、环氧树脂、助溶剂、固化剂和偶联剂，继续搅拌60min后出料；将物料降温至40℃放料，之后投入造粒机造粒，即得。

Claims (5)

1.一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：聚氯乙烯弹性体31-35％、苯氧树脂6-10％、环氧树脂6-10％、助溶剂6-10％、固化剂1-3％、偶联剂1-3％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％。
2.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，其特征在于，所述助溶剂为苯甲酸钠、水杨酸钠或氨基苯甲酸中的任意一种或者至少两种的混合物。
3.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，其特征在于，所述固化剂为2-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-苯基-4-甲基咪唑中的任意一种或者至少两种的混合物。
4.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料，其特征在于，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂或钛酸酯类偶联剂中的任意一种或者至少两种的混合物。
5.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯弹性体电渗电极复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按质量百分比称取聚氯乙烯弹性体31-35％、苯氧树脂6-10％、环氧树脂6-10％、助溶剂6-10％、固化剂1-3％、偶联剂1-3％、余量为导电炭黑，上述组分的质量百分比之和为100％；
步骤2：将步骤1中称取的导电炭黑加入密炼机，控制温度为90-110℃，搅拌40-60min后加入聚氯乙烯弹性体、苯氧树脂、环氧树脂、助溶剂、固化剂和偶联剂，继续搅拌40-60min后出料；
步骤3：将步骤2得到的物料降温至20-40℃放料，之后投入造粒机造粒，即得。
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